RecycleView缓存复用详细解析

一、都有哪些缓存，作用是什么，为什么这么设计

1.缓存还在屏幕内的ViewHolder——Scrap缓存

Scrap是RecyclerView中最轻量的缓存，它不参与滑动时的回收复用，只是作为重新布局时的一种临时缓存，缓存（保存）动作只发生在重新布局时，布局完成后就要清空缓存。它的目的是，缓存当界面重新布局（不包括初始化第一次）的前后都出现在屏幕上的ViewHolder，这样就省去了不必要的CreateView和bindView的工作

(1).mAttachedScrap

mAttachedScrap的数据结构：

final ArrayList mAttachedScrap = new ArrayList<>();

 它是用来保存将会原封不动的ViewHolder，例如调用notifyItemChanged方法时，在布局前先把那些屏幕内没有改变的ViewHolder保存在mAttachedScrap中，在布局时复用mAttachedScrap中的ViewHolder，布局结束后清空mAttachedScrap，缓存的动作只发生在布局前，复用的动作只发生在布局时，布局后清空

(2).mChangeScrap

 mChangeScrap的数据结构：

ArrayList mChangedScrap

它是用来保存位置会发生移动的ViewHolder，注意只是位置发生移动，内容仍旧是原封不动，例如Remove掉一个Item，在布局前就能知道屏幕内哪些View是原封不动的，这些原封不动的保存在mAttachedScrap中，哪些View是只变换位置的，这些只变换位置的保存在mChangeScrap中，在布局时不变的复用mAttachedScrap中的，只有位置变化的复用mChangeScrap中的，缓存的动作只发生在布局前，复用的动作只发生在布局时，布局后清空

 (3).用一个例子说明

上图描述的是我们在一个RecyclerView中删除B项，并且调用了notifyItemRemoved()时，mAttachedScrap与mChangedScrap分别会临时存储的View情况。此时，A是在删除前后完全没有变化的，它会被临时放入mAttachedScrap。B是我们要删除的，它也会被放进mAttachedScrap，但是会被额外标记REMOVED，并且在之后会被移除。C和D在删除B后会向上移动位置，因此他们会被临时放入mChangedScrap中。E在此次操作前并没有出现在屏幕中，它不属于Scrap需要管辖的，Scrap只会缓存屏幕上已经加载出来的ViewHolder。在删除时，A,B,C,D都会进入Scrap，而在删除后，A,C,D都会回来，其中C,D只进行了位置上的移动，其内容没有发生变化。

RecyclerView的局部刷新，依赖的就是Scrap的临时缓存，我们需要通过notifyItemRemoved()、notifyItemChanged()等系列方法通知RecyclerView哪些位置发生了变化，这样RecyclerView就能在处理这些变化的时候，使用Scrap来缓存其它内容没有发生变化的ViewHolder，于是就完成了局部刷新。需要注意的是，如果我们使用notifyDataSetChanged()方法来通知RecyclerView进行更新，其会标记所有屏幕上的View为FLAG_INVALID，从而不会尝试使用Scrap来缓存一会儿还会回来的ViewHolder，而是统统直接扔进RecycledViewPool池子里，回来的时候就要重新走一遍绑定的过程。

Scrap只是作为布局时的临时缓存，它和滑动时的缓存没有任何关系，它的detach和重新attach只临时存在于布局的过程中。布局结束时Scrap列表应该是空的，其成员要么被重新布局出来，要么将被移除，总之在布局过程结束的时候，两个Scrap列表中都不应该再存在任何东西。

 2.缓存屏幕之外的ViewHolder——CacheView

CacheView是在RecyclerView列表位置产生变动的时候，对刚刚移出屏幕的View进行回收复用的缓存列表，它的数据结构是：

final ArrayList mCachedViews = new ArrayList();

mCacheViews的缓存动作发生在滑动时，当有Item滑出屏幕外，就会原封不动的保存到mCacheViews中，复用动作发生在滑动回来的时候，场景是当上下小距离滑动时，刚划出去的Item又划回来，不用再重新创建和重新绑定数据

注意mCachedViews是有大小限制的，默认最大是2，当超过2时会怎样呢？

            if (forceRecycle || holder.isRecyclable()) {
                if (mViewCacheMax > 0
                        && !holder.hasAnyOfTheFlags(ViewHolder.FLAG_INVALID
                        | ViewHolder.FLAG_REMOVED
                        | ViewHolder.FLAG_UPDATE
                        | ViewHolder.FLAG_ADAPTER_POSITION_UNKNOWN)) {
                    // Retire oldest cached view
                    int cachedViewSize = mCachedViews.size();
                    //🌟mViewCacheMax的值是2
                    if (cachedViewSize >= mViewCacheMax && cachedViewSize > 0) {
                        recycleCachedViewAt(0);
                        cachedViewSize--;
                    }
 
                    int targetCacheIndex = cachedViewSize;
                    if (ALLOW_THREAD_GAP_WORK
                            && cachedViewSize > 0
                            && !mPrefetchRegistry.lastPrefetchIncludedPosition(holder.mPosition)) {
                        // when adding the view, skip past most recently prefetched views
                        int cacheIndex = cachedViewSize - 1;
                        while (cacheIndex >= 0) {
                            int cachedPos = mCachedViews.get(cacheIndex).mPosition;
                            if (!mPrefetchRegistry.lastPrefetchIncludedPosition(cachedPos)) {
                                break;
                            }
                            cacheIndex--;
                        }
                        targetCacheIndex = cacheIndex + 1;
                    }
                    mCachedViews.add(targetCacheIndex, holder);
                    cached = true;
                }
                if (!cached) {
                    addViewHolderToRecycledViewPool(holder, true);
                    recycled = true;
                }
            } 

if (cachedViewSize >= mViewCacheMax && cachedViewSize > 0) {
    recycleCachedViewAt(0);
    cachedViewSize--;
}

当mCachedViews的长度大于等于2时，就会移除索引为0的ViewHolder，这第0个是最早缓存进来的，这体现了LRU缓存的特性，淘汰最近不常用的，然后因为是ArrayList所以索引是1的会替补到索引是0的位置，然后下面把新加进来的VIewHolder放到索引是1的位置。

3.mViewCacheExtension

 这是Google工程师预留给程序员的，可以做自己的缓存逻辑。

4.RecycledViewPool

RecycledViewPool是最后一层缓存:

        RecycledViewPool getRecycledViewPool() {
            if (mRecyclerPool == null) {
                mRecyclerPool = new RecycledViewPool();
            }
            return mRecyclerPool;
        }
 
    public static class RecycledViewPool {
        static class ScrapData {
            final ArrayList mScrapHeap = new ArrayList<>();
            int mMaxScrap = DEFAULT_MAX_SCRAP;
            long mCreateRunningAverageNs = 0;
            long mBindRunningAverageNs = 0;
        }
        SparseArray mScrap = new SparseArray<>();
    }

 我们可以在RecyclerView中找到RecycledViewPool，可以看见它的保存形式是和上述的Srap、CacheView都不同的，它的数据结构是一个SparseArray，它的Value的数据类型是ScrapData，ScrapData中主要维护了一个ViewHolder的ArrayList。

原因是RecycledViewPool保存的是以ViewHolder的viewType为区分（我们在重写RecyclerView的onCreateViewHolder()时可以发现这里有个viewType参数，可以借助它来实现展示不同类型的列表项）的多个列表。

与前两者不同，RecycledViewPool在进行回收的时候，目标只是回收一个该viewType的ViewHolder对象，并没有保存下原来ViewHolder的内容，在保存之前会进行ViewHolder的格式化清空数据内容，因为清空后的ViewHolder都是一样的，所以它只保存前五个，后面的直接丢掉，并没有使用LRU缓存逻辑，在复用时，将会调用bindViewHolder() 按照我们在onBindViewHolder()描述的绑定步骤进行重新绑定，从而摇身一变变成了一个新的列表项展示出来。

同样，RecycledViewPool也有一个最大数量限制，默认情况下是5。在没有超过最大数量限制的情况下，Recycler会尽量把将被废弃的ViewHolder回收到RecycledViewPool中，以期能被复用。值得一提的是，RecycledViewPool只会按照ViewType进行区分，只要ViewType是相同的，甚至可以在多个RecyclerView中进行通用的复用，只要为它们设置同一个RecycledViewPool就可以了。

总的来看，RecyclerView着重在两个场景使用缓存与回收复用进行了性能上的优化。一是，在数据更新时，利用Scrap实现局部更新，尽可能地减少没有被更改的View进行无用地重新创建与绑定工作。二是，在快速滑动的时候，重复利用已经滑过的ViewHolder对象，以尽可能减少重新创建ViewHolder对象时带来的压力。总体的思路就是：只要没有改变，就直接重用；只要能不创建或重新绑定，就尽可能地偷懒。

二、到底是四级缓存还是三级缓存

Google工程师告诉我们有三层缓存，分别是：CacheView、mViewCacheExtension、RecycledViewPool

其实我们发现还有一个：Scrap

三、源码解析

待完成